แผนภาพ Moeller ในสิ่งที่มันประกอบและแก้ไขการออกกำลังกาย

แผนภาพ Moeller หรือวิธีฝนเป็นวิธีกราฟิกและช่วยในการเรียนรู้กฎของ Madelung; นั่นคือวิธีการเขียนการกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์ขององค์ประกอบ มันมีลักษณะโดยการติดตามเส้นทแยงมุมผ่านคอลัมน์ของวงโคจรและตามทิศทางของลูกศรลำดับที่เหมาะสมของพวกเขาถูกสร้างขึ้นสำหรับอะตอม.

ในบางส่วนของโลกแผนภาพ Moeller เป็นที่รู้จักกันว่า วิธีฝนตก. ผ่านมันคำสั่งที่กำหนดไว้ในการเติมของวงโคจรซึ่งถูกกำหนดโดยตัวเลขควอนตัมทั้งสาม n, ล. และ มล..

ในภาพด้านบนแผนภาพ Moeller ง่าย ๆ จะปรากฏขึ้น แต่ละคอลัมน์สอดคล้องกับ orbitals ที่แตกต่างกัน: s, p, d และ f โดยมีระดับพลังงานตามลำดับ ลูกศรแรกระบุว่าการเติมอะตอมใด ๆ จะต้องเริ่มต้นด้วย 1s วงโคจร.

ดังนั้นลูกศรถัดไปจะต้องเริ่มต้นด้วยวงโคจร 2 วินาทีจากนั้นด้วย 2p ที่จะผ่านวงโคจร 3s ด้วยวิธีนี้ราวกับว่ามันเป็นสายฝนวงโคจรและจำนวนอิเล็กตรอนที่พวกมันเก็บไว้จะถูกบันทึกไว้ (4)ล.+2).

แผนภาพ Moeller แสดงถึงการแนะนำสำหรับผู้ที่ศึกษาโครงแบบอิเล็กทรอนิกส์.

ดัชนี

• 1 แผนภาพ Moeller คืออะไร?
  • 1.1 Madelung rule
  • 1.2 ขั้นตอนในการติดตาม
• แก้ไข 2 แบบฝึกหัด
  • 2.1 เบริลเลียม
  • 2.2 ฟอสฟอรัส
  • 2.3 เซอร์โคเนียม 
  • 2.4 อิริเดียม
  • 2.5 ข้อยกเว้นในแผนภาพ Moeller และกฎของ Madelung
• 3 อ้างอิง

แผนภาพ Moeller คืออะไร?

Madelung's Rule

เนื่องจากแผนภาพ Moeller ประกอบด้วยการแสดงกราฟิกของกฎ Madelung จึงจำเป็นต้องรู้วิธีการทำงานหลัง การเติม orbitals จะต้องปฏิบัติตามกฎสองข้อต่อไปนี้:

-วงโคจรที่มีค่าต่ำสุดคือ n+ล. พวกเขาเติมก่อนเป็น n หมายเลขควอนตัมหลักและ ล. โมเมนตัมเชิงมุมของวงโคจร ตัวอย่างเช่นวงโคจร 3 มิติสอดคล้องกับ n= 3 และ ล.= 2 ดังนั้น, n+ล.= 3 + 2 = 5; ในขณะที่ 4s วงโคจรสอดคล้องกับ n= 4 และ ล.= 0 และ n+ล.= 4 + 0 = 4 จากที่กล่าวมาข้างต้นพบว่าอิเล็กตรอนจะเติมเต็มวงโคจร 4s เป็นอันดับแรกกว่า 3 มิติ.

-หากสองวงโคจรมีค่าเท่ากัน n+ล., อิเล็กตรอนจะเข้าครอบครองอิเล็กตรอนตัวแรกที่มีค่าต่ำสุด n. ตัวอย่างเช่น 3d orbital มีค่าเป็น n+ล.= 5 เช่นวงโคจร 4p (4 + 1 = 5); แต่เนื่องจาก 3d มีค่าต่ำสุด n, มันจะเติมก่อนที่ 4p.

จากการสังเกตสองครั้งก่อนหน้านี้คุณสามารถเข้าถึงลำดับวงโคจรดังต่อไปนี้: 1 วินาที 2 วินาที 2 วินาที 3 วินาที 3 วินาที 3 วินาที 4s 3d 4p.

ทำตามขั้นตอนเดียวกันสำหรับค่าต่าง ๆ ของ n+ล. สำหรับการโคจรแต่ละครั้งจะได้รับการกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมอื่น ซึ่งในทางกลับกันสามารถถูกกำหนดโดยแผนภาพ Moeller แบบกราฟิก.

ขั้นตอนในการติดตาม

กฎของ Madelung กำหนดสูตร n+ล., ด้วยการกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์ที่สามารถ "ติดอาวุธ" อย่างไรก็ตามตามที่ระบุไว้แผนภาพ Moeller แสดงถึงสิ่งนี้อย่างชัดเจนแล้ว ดังนั้นเพียงแค่ติดตามคอลัมน์ของคุณและวาดเส้นทแยงมุมทีละขั้นตอน.

คุณจะเริ่มการกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมได้อย่างไร ในการทำเช่นนี้คุณต้องรู้เลขอะตอมของมันก่อนซึ่งตามคำจำกัดความของอะตอมที่เป็นกลางจะเท่ากับจำนวนอิเล็กตรอน.

ดังนั้นด้วย Z คุณจะได้จำนวนอิเล็กตรอนและด้วยสิ่งนี้ในใจคุณเริ่มวาดเส้นทแยงมุมโดยแผนภาพ Moeller.

วงโคจรสามารถรองรับอิเล็กตรอนได้สองตัว (ใช้สูตร 4)ล.+2), p หกอิเล็กตรอน, สิบ d, และสิบสี่ f มันจะหยุดที่วงโคจรซึ่งอิเล็กตรอนตัวสุดท้ายที่ Z มอบให้.

สำหรับคำชี้แจงเพิ่มเติมด้านล่างเป็นชุดของแบบฝึกหัดที่แก้ไขแล้ว.

การออกกำลังกายที่มีมติ

เบริลเลียม

การใช้ตารางธาตุองค์ประกอบเบริลเลียมจะอยู่กับ Z = 4 กล่าวคืออิเล็กตรอนทั้งสี่ของมันต้องอยู่ในวงโคจร.

จากนั้นเริ่มด้วยลูกศรแรกในแผนภาพ Moeller, วงโคจร 1s นั้นมีอิเล็กตรอนสองตัว: 1 วินาที²; ตามด้วยวงโคจร 2 วินาทีโดยมีอิเล็กตรอนเพิ่มอีกสองตัวเพื่อเพิ่ม 4 รวม: 2 วินาที².

ดังนั้นการกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์ของเบริลเลียมซึ่งแสดงเป็น [Be] คือ 1 วินาที²2s². โปรดทราบว่าผลรวมตัวยกกำลังเท่ากับจำนวนอิเล็กตรอนทั้งหมด.

ฟอสฟอรัส

องค์ประกอบฟอสเฟอร์มีค่า Z = 15 ดังนั้นจึงมีอิเลคตรอนรวม 15 ตัวซึ่งจะต้องครอบครองวงโคจร หากต้องการก้าวไปข้างหน้าคุณจะเริ่มต้นพร้อมการกำหนดค่า 1 วินาที²2s², ซึ่งประกอบด้วย 4 อิเล็กตรอน จากนั้นอิเล็กตรอนอีก 9 ตัวก็จะหายไป.

หลังจากวงโคจร 2s ลูกศรถัดไป "เข้าสู่" ผ่านวงโคจร 2p ในที่สุดก็ตกลงสู่วงโคจร 3s ในฐานะที่เป็นวงโคจร 2p สามารถครอบครอง 6 อิเล็กตรอนและ 3s 2 อิเล็กตรอนเรามี: 1s²2s²2p⁶3S².

อิเล็กตรอนอีกสามตัวยังคงหายไปซึ่งครอบครองวง 3p ต่อไปนี้ตามแผนภาพ Moeller: 1s²2s²2p⁶3S²3p³, การกำหนดค่าฟอสเฟอร์อิเล็กทรอนิกส์ [P].

เซอร์โคเนียม

องค์ประกอบเซอร์โคเนียมมี Z = 40 เส้นทางที่สั้นลงด้วยการกำหนดค่า 1s²2s²2p⁶3S²3p⁶, ด้วย 18 อิเล็กตรอน (ของก๊าซอาร์กอนอันสูงส่ง), 22 อิเล็กตรอนจะหายไป หลังจากวงโคจร 3p วงในต่อไปนี้ที่เติมตามแผนภาพ Moeller คือวงโคจร 4s, 3d, 4p และ 5s.

เติมพวกเขาอย่างสมบูรณ์นั่นคือ 4s², 3d¹⁰, 4p⁶ และ 5s², เพิ่มอิเล็กตรอน 20 ตัว อิเล็กตรอน 2 ตัวที่เหลือจะถูกเก็บไว้ในวงถัดไป: 4d ดังนั้นการกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์ของเซอร์โคเนียม [Zr] คือ: 1 วินาที²2s²2p⁶3S²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶5S²4d².

อิริเดียม

อิริเดียมมีค่า Z = 77 ดังนั้นจึงมีอิเลคตรอนเพิ่ม 37 ตัวสำหรับเซอร์โคเนียม เริ่มต้นจาก [Cd] นั่นคือ 1 วินาที²2s²2p⁶3S²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶5S²4d¹⁰, คุณต้องเพิ่มอิเล็กตรอน 29 ตัวด้วยวงโคจรต่อไปนี้ของแผนภาพ Moeller.

การติดตามเส้นทแยงมุมใหม่วงโคจรใหม่คือ: 5p, 6s, 4f และ 5d เติมสามวงแรกอย่างสมบูรณ์เรามี: 5p⁶, 6s² และ 4f¹⁴, เพื่อให้รวม 22 อิเล็กตรอน.

ดังนั้นจึงมีอิเล็กตรอน 7 ตัวหายไปซึ่งอยู่ในวงโคจร 5d: 1s²2s²2p⁶3S²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶5S²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d⁷.

ก่อนหน้านี้คือการกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์ของอิริเดียม [Go] โปรดทราบว่าวงโคจร 6s² และ 5d⁷ พวกเขาจะเน้นในตัวหนาเพื่อระบุว่าพวกเขาตรงกับชั้นวาเลนซ์ของโลหะนี้.

ข้อยกเว้นสำหรับแผนภาพ Moeller และกฎของ Madelung

มีองค์ประกอบหลายอย่างในตารางธาตุที่ไม่เชื่อฟังสิ่งที่เพิ่งอธิบาย การกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์ของพวกเขาแตกต่างจากการทดลองตามที่คาดการณ์ไว้ด้วยเหตุผลเชิงควอนตั.

ในบรรดาองค์ประกอบที่นำเสนอความไม่ลงรอยกันเหล่านี้ ได้แก่ : โครเมียม (Z = 24), ทองแดง (Z = 29), เงิน (Z = 47), โรเดียม (Z = 45), ซีเรียม (Z = 58), ไนโอเบียม (Z = 41) และอีกมากมาย.

ข้อยกเว้นนี้เกิดขึ้นบ่อยมากในการเติมของ d และ f orbitals ตัวอย่างเช่นโครเมี่ยมควรมีการกำหนดค่าความจุ 4s²3d⁴ ตามแผนภาพของ Moeller และกฎของ Madelung แต่มันเป็น 4s จริง ๆ¹3d⁵.

นอกจากนี้และในที่สุดการกำหนดค่าความจุของเงินควรเป็น 5s²4d⁹; แต่จริงๆแล้วมันเป็น 5s¹4d¹⁰.

การอ้างอิง

1. Gavira J. Vallejo M. (6 สิงหาคม 2013) ข้อยกเว้นของกฎ Madelung และแผนภาพ Moeller ในองค์ประกอบอิเล็กทรอนิกส์ขององค์ประกอบทางเคมี กู้คืนจาก: triplenlace.com
2. Misuperclase (s.f. ) การกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์คืออะไร สืบค้นจาก: misuperclase.com
3. วิกิพีเดีย (2018) แผนภาพ Moeller สืบค้นจาก: en.wikipedia.org
4. Dummies (2018) วิธีการเป็นตัวแทนของอิเล็กตรอนในแผนภาพระดับพลังงาน สืบค้นจาก: dummies.com
5. เรือ R. (2016) คำสั่งของการบรรจุของรัฐอิเล็กตรอน สืบค้นจาก: hyperphysics.phy-astr.gsu.edu